Coure

Coure
29Cu
Níquel ← Coure → Zinc - ↑ Cu ↓ Ag Taula periòdica
Aparença
Brillantor metàl·lica vermella-taronja Coure pur (d'uns 4 cm de mida)
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	Coure, Cu, 29
Categoria d'elements	Metalls de transició
Grup, període, bloc	11, 4, d
Pes atòmic estàndard	63,546(3)
Configuració electrònica	[Ar] 3d10 4s1 2, 8, 18, 1
Propietats físiques
Fase	Sòlid
Densitat (prop de la t. a.)	8,96 g·cm−3
Densitat del líquid en el p. f.	8,02 g·cm−3
Punt de fusió	1.357,77 K, 1.084,62 °C
Punt d'ebullició	2.835 K, 2.562 °C
Entalpia de fusió	13,26 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització	300,4 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar	24,440 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k a T (K) 1.509 1.661 1.850 2.089 2.404 2.834
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	+1, +2, +3, +4 (òxid bàsic feble)
Electronegativitat	1,90 (escala de Pauling)
Energies d'ionització (més)	1a: 745,5 kJ·mol−1
	2a: 1.957,9 kJ·mol−1
	3a: 3.555 kJ·mol−1
Radi atòmic	128 pm
Radi covalent	132±4 pm
Radi de Van der Waals	140 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Cúbica centrada en la cara
Ordenació magnètica	Diamagnètic
Resistivitat elèctrica	(20 °C) 16,78 nΩ·m
Conductivitat tèrmica	401 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica	(25 °C) 16,5 µm·m−1·K−1
Velocitat del so (barra prima)	(t. a.) (recuit) 3.810 m·s−1
Mòdul d'elasticitat	110–128 GPa
Mòdul de cisallament	48 GPa
Mòdul de compressibilitat	140 GPa
Coeficient de Poisson	0,34
Duresa de Mohs	3,0
Duresa de Vickers	369 MPa
Duresa de Brinell	874 MPa
Nombre CAS	7440-50-8
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del coure
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD 63Cu 69,15% 63Cu és estable amb 34 neutrons 65Cu 30,85% 65Cu és estable amb 36 neutrons

El coure (del llatí cuprum), de símbol Cu, és un element químic de nombre atòmic 29, i és un dels metalls més importants. En l'època dels antics romans s'obtenia el coure principalment de Xipre (Cyprus en llatí), d'on prové el nom del metall ja que cyprium que vol dir (metall)de Xipre, és el genitiu de Cyprus, més tard la paraula cyprium es va escurçar per quedar сuprum i d'aquí ha evolucionat al coure en català. Es tracta d'un metall de transició de coloració rogenca i brillantor metàl·lica que, juntament amb la plata i l'or, forma part de l'anomenat grup 11 de la taula periòdica, caracteritzat perquè són els millors conductors d'electricitat. Gràcies a la seva alta conductivitat elèctrica, ductilitat i mal·leabilitat, s'ha convertit en el material més utilitzat per a fabricar cables elèctrics i altres components elèctrics i electrònics.

El coure forma part d'una quantitat molt elevada d'aliatges que generalment presenten millors propietats mecàniques, tot i que tenen una conductivitat elèctrica menor. Les més importants són conegudes amb el nom de bronzes i llautons. D'altra banda, el coure és un metall durador perquè es pot reciclar un nombre gairebé il·limitat de vegades sense que perdi les seves propietats mecàniques.

Va ser un dels primers metalls a ser utilitzat per l'ésser humà ja a la prehistòria. El coure i el seu aliatge amb l'estany, el bronze, van adquirir tanta importància que els historiadors han anomenat Edat del coure i Edat del bronze a dos períodes de l'antiguitat. Encara que el seu ús va perdre importància relativa amb el desenvolupament de la siderúrgia, el coure i els seus aliatges van seguir sent emprats per fer objectes tan diversos com monedes, campanes i canons. A partir del segle XIX, concretament a partir del 1831, any en què Faraday inventà el generador elèctric, el coure es va convertir de nou en un metall estratègic en ser la matèria primera principal de cables i instal·lacions elèctriques.

El coure té un important paper biològic en el procés de fotosíntesi de les plantes, encara que no forma part de la composició de la clorofil·la. El coure contribueix a la formació de glòbuls vermells i al manteniment dels vasos sanguinis, nervis, sistema immunològic i ossos, i per tant és un oligoelement essencial per a la vida humana.

El coure és el tercer metall més utilitzat al món, per darrere de l'acer i l'alumini. La producció mundial de coure refinat es va estimar en 15,8 Mt el 2006, amb un dèficit del 10,7% davant la demanda mundial projectada de 17,7 Mt.

Exposat a l'aire, el color roig salmó inicial varia a roig violeta per la formació d'òxid cuprós (Cu₂O), per a ennegrir-se posteriorment durant la formació d'òxid cúpric (CuO). Exposat llargament a l'aire humit forma una capa adherent i impermeable de carbonat bàsic de color verd, característic de les seves sals, denominada «verdet» («pàtina» en el cas del bronze) que és verinós. Quan s'empraven cassoles de coure per a la cocció d'aliments, eren relativament freqüents les intoxicacions. El motiu és que, si els aliments es deixen refredar en la mateixa cassola, l'acció dels àcids presents en el menjar van oxidant les parets dels recipients de coure, i formen òxids que contaminen els aliments

Isòtops

A la natura, es troben dos isòtops estables del coure, Cu-63 i Cu-65, essent el més lleuger el més abundant (69,17%). S'han caracteritzat a més, 25 isòtops radioactius del coure, dels quals els més estables són el Cu-67, Cu-64 i Cu-61 amb vides mitjanes de 61,83 hores, 12,7 hores i 3,333 hores respectivament. Els altres radioisòtops, amb masses atòmiques des de 54,966 uma (Cu-55) a 78,955 uma (Cu-79), tenen vides mitjanes inferiors a 23,7 minuts i la majoria no arriben els 30 segons. El coure té a més dos estats metaestables.

Els isòtops més lleugers que el Cu-63 estable es desintegren principalment per captura electrònica originant isòtops de níquel, mentre que els més pesants que l'isòtop Cu-65 estable es desintegren per emissió beta donant lloc a isòtops de zinc. L'isòtop Cu-64 es desintegra seguint els dos modes, per captura electrònica el 69% i desintegració beta el 31% restant.

Història

Ankh, símbol egipci de la vida

Antiga peça de coure de l'illa de Creta. Té forma de pell d'animal, una forma típica del temps per a aquest tipus de peces.

Mirall de Venus

És possible que el coure hagi estat el metall més antic a haver-se emprat, ja que s'han trobat objectes de coure del 8700 a. de C. A més de poder-se trobar en diferents minerals, es pot trobar lliure, en forma metàl·lica, en alguns llocs. El coure natiu, el primer metall utilitzat per l'home, era conegut per algunes de les civilitzacions més antigues de què es té notícia i ha estat utilitzat des d'almenys fa 10.000 anys (en el que actualment és el nord d'Iraq es va trobar un penjoll datat cap a 8700 aC); encara que el descobriment accidental del metall ben va poder produir-se diversos mil·lennis abans. A l'any 5000 aC ja es realitzava la fusió i refinat del coure a partir d'òxids com la malaquita i atzurita; per contra, els primers signes d'utilització de l'or no s'albiren fins al 4000 aC. S'han recuperat monedes, armes i utensilis domèstics sumeris de coure i bronze del 3000 aC, així com egipcis de la mateixa època, fins i tot canonades de coure. Els egipcis també van descobrir que a l'afegir petites quantitats d'estany facilitava la fusió del metall i van perfeccionar els mètodes d'obtenció del bronze; en observar a més la perdurabilitat del material van representar el coure amb l'Ankh, símbol de la vida eterna.

A l'antiga Xina es coneix l'us del coure des d'almenys 2000 anys abans de la nostra era i cap a 1200 aC ja es fabricaven bronzes d'excel·lent qualitat posant de manifest un domini de la metal·lúrgia del coure sense comparació a occident. A Europa l'home de gel trobat al Tirol italià al 1991 les restes del qual tenen una antiguitat de 5300 anys, estava acompanyat d'un destral de coure d'una puresa del 99,7% i els elevats índexs d'arsènic trobats en el seu cabell, porta a suposar que ell mateix va fondre el metall per a fabricar l'eina.

Els fenicis van importar el coure a l'Grècia, els grecs no van tardar a explotar les mines del seu territori com testifiquen els noms de ciutats com a Aceró, Calcis i Calcitis (de χαλκος, bronze). Encara que va ser Xipre, a mig camí entre Grècia i Egipte, per molt de temps el país del coure per excel·lència. Fins al punt que els romans van anomenar al metall aes cyprium o simplement cyprium i cuprum d'on prové el seu nom. Però no sols el nom prové d'aquella illa ja que per la mateixa raó el coure es va representar amb el mateix signe que Venus (l'Afrodita grega) doncs Xipre estava consagrada a la deessa de la bellesa i els miralls es fabricaven d'aquest metall. El símbol, mirall de Venus, modificació de l'Ankh egipci, va ser posteriorment adoptat per Carl Linné per a simbolitzar el gènere femení (♀).

L'ús del bronze va predominar de tal manera durant un període de la història de la humanitat que va acabar denominant-se l'Era del Bronze a la que transcorre entre el predomini de la pedra i la popularització del ferro; la transició entre el període neolític (final de l'Edat de Pedra) i l'edat del bronze es denomina període calcolític (del grec Chalcos), límit que marca el pas de la Protohistòria a la Història.

Física i química

Física

Un disc de coure (99.95% de puresa) fabricat industrialment.

El coure just per sobre del seu punt de fusió manté el seu color rosa.

El coure, la plata i l'or es troben en el grup 11 dels elements de la taula periòdica, i comparteixen certs atributs i estan caracteritzats per la seva alta conductivitat i alta ductilitat. Contràriament als metalls amb una capa d'electrons d incompleta, els enllaços metàl·lics en el coure no tenen enllaç covalent i són relativament febles. Això explica la baixa duresa i alta ductilitat dels cristalls simples de coure. A escala macroscòpica introduir defectes en la xarxa cristal·lina incrementa la seva duresa. Per aquesta raó, el coure normalment se subministra en una forma policristal·lina de gra fi que té més resistència que la forma monocristal·lina.

Entre les seves propietats mecàniques destaca la seva excepcional capacitat de deformació i ductilitat. En general, les seves propietats milloren amb les baixes temperatures, fet pel qual s'utilitza en aplicacions criogèniques. El coure és un metall de transició de color rogenc, que presenta una conductivitat elèctrica i tèrmica molt alta, només superada per la de la plata.

La baixa duresa del coure explica parcialment la seva alta (59.6×10⁶ S/m) elèctrica i la seva també alta conductivitat tèrmica, que és la segona més alta entre els metalls purs a temperatura d'una habitació. Això és perquè la resisitivitat al transport d'electrons en el metalls a temperatura d'una habitacó s'origina apartir de la dispersió d'electrons en les vibracions tèrmiques de la xarxa cristal·lina, les quals són relativament febles en un metall tou. La màxima densitat de corrent del coure en aire obert és aproximadament de 3,1×10⁶ A/m² de la superfície en secció transversal, per sobre comença a escalfar-se excessivament. Com en altres metalls, si el coure es col·loca contra un altre metall hi haurà corrosió galvànica.

Junt amb l'osmi (blavós) i l'or (groc), el coure és un dels només tres elements metàl·lics amb un color diferent del gris o platejat. El coure pur és vermell-taronja i adquireix un tel vermellós quan s'exposa a l'aire. El color característic del coure és el resultat de les transicions d'electrons en les seves capes d'electrons i el mateix mecanisme ocorre per al color groc de l'or.

La conductivitat elèctrica del coure mereix especial menció, per ser l'adoptada per la Comissió Electrotècnica Internacional en 1913 com a base de la norma IACS.

Química

Els halògens ataquen amb facilitat el coure, especialment en presència d'humitat; en sec, el clor i el brom no reaccionen amb el coure, mentre que el fluor només l'ataca a temperatures superiors a 500 °C. Els oxiàcids ataquen el coure; per això s'hi empren com a decapants (àcid sulfúric) i abrillantadors, (àcid nítric). Amb el sofre forma un sulfur (CuS) de color blanc.

Cable de coure sense oxidar (esquerra) i cable de coure oxidat (dreta).

El coure forma una gran varietat de compostos amb l'estat d'oxidació+1 i +2, els quals sovint s'enomenen cuprós i cúpric, respectivament. En la majoria dels seus compostos presenta estats d'oxidació baixos; el més comú és el +2, encara que també n'hi ha alguns amb estat d'oxidació +1.

No reacciona amb l'aigua, però lentament reacciona amb l'oxigen atmosfèric formant una capa d'òxid de coure negre marronosa. Com a contrast amb l'oxidació del ferro en l'aire humit, aquesta capa oxidada atura la posterior corrosió massiva. Una capa verda de verdet (carbonat de coure) es pot veure en construccions antigues, com en l'Estàtua de la Llibertat, que és l'estàtua de coure més grossa del món. L' àcid sulfíhidric i els sulfurs reaccionen amb el coure formant diversoss sulfurs de coure sobre la superfície. En el darrer cas, el coure es corroeix, com es pot veure quan el coure s'exposa a l'aire que conté compostos de sulfur. L'oxigen que conté solucions d'amoni dóna complexos solubles en l'aigua amb coure,com fa l'oxigen i l'àcid clorhídric per formar clorurs de coure i el peròxid d'hidrogen acidificat per formar sal de coure (II). Els clorur de coure (II) i el coure comproporcionatper formar clorur de cour (I).

Abundància i obtenció

Mina de coure a cel obert (Bingham, Utah

Si bé és un metall menys abundant en l'escorça terrestre que altres (0,12% del més abundant, l'alumini) és de fàcil obtenció encara que aquesta sigui laboriosa, donada la pobresa dels minerals en coure. Es considera econòmicament viable un mineral amb continguts superiors al 0,5% de coure i molt rendible a partir del 2,5%.

Reserves

El coure ha estat en ús des de com a mínim fa 10.000 anys, però més del 95% de tot el coure que s'ha extret de les mines i fos s'ha extret des de l'any 1900. Com moltes recursos naturals, la quantitat total de coure a la Terra és molta (al voltant de 10¹⁴ tones just en el primer quilòmetre de l'escorça de la Terra, o uns 5.000 milions d'anys de reserves amb l'actual taxa d'extracció. D'altra banda els recursos mundials de coure s'estimen que ascendeixen a 1600 milions de tones en l'escorça terrestre i a 700 milions en el llit marí. Les reserves demostrades, segons dades de l'agència nord-americana de prospeccions geològiques (US Geological Survey) a 940 milions de tones, estant quasi el 40% d'elles a Xile, el principal productor miner de coure mundial amb prop de 5 milions de tones anuals (aproximadament el 36% de la producció mundial); Chuquicamata (Xile), és la més gran mina de coure a cel obert. Tanmateix només una petita part de les reserves mundials estimades són econòmicament viables, amb els preus i tecnologia actuals. Algunes estimacions diuen que les reserves en les mines estaran disponible durant de 25 a 60 anys. El reciclatge és la major font de coure en l'actualitat. Hi ha molt debat sobre el futur de la producció de coure.

Històricament el preu del coure ha estat inestable, i s'ha quintuplicat des del preu mínim de US$0,60/lb (US$1,32/kg) el juny de 1999 al preu de US$3,75 per lliura (US$8,27/kg) de maig de 2006. El febrer de 2009, va deixar el preu del coure en US$1,51/lb.

Mineria del coure

El coure nadiu sol acompanyar als seus minerals en bosses que afloren a la superfície i que s'exploten en mines a cel obert. Encara que no sol tenir molta importància com a mena, s'han trobat exemplars notables i fins i tot penyals de coure de 400 tones a Michigan. Generalment a la capa superior es troben els minerals oxidats (cuprita), al costat de coure natiu en petites quantitats el que explica la seva elaboració mil·lenària ja que el metall podia extraure's fàcilment en forns de fossa. A continuació, per sota del nivell freàtic, es troben les pirites (sulfurs) primàries calcosina (S₂Cu) i covellina (SCu) i finalment les secundàries calcopirita (S₂FeCu) l'explotació de les quals és més rendible que la de les anteriors. Acompanyant a aquests minerals es troben altres com la bornita (Cu₅fes₄), els coures grisos i els carbonats atzurita, malaquita i auricalcita que solen formar masses importants en les mines de coure per ser la forma en què usualment s'alteren els sulfurs.

Altres mineral de coure són l'Atacamita i la Covel·lita.

Coure natiu

La producció del coure comença amb l'extracció del mineral. Aquesta pot realitzar-se a cel obert (l'explotació més comuna) en galeries subterrànies o in situ; aquest últim procediment, minoritari, consisteix a filtrar àcid sulfúric en la mena de coure bombant posteriorment a la superfície les solucions àcides riques en coure. El mineral extret per mètodes mecànics, òxids i sulfurs, es tritura posteriorment obtenint un polsim que conté usualment menys de l'1% de coure. Aquest haurà de ser enriquit o concentrat obtenint una pasta amb un 15% de coure, que posteriorment s'asseca. A partir d'aquest punt poden seguir-se dos mètodes.

1. El mineral es trasllada a un tanc de lixiviat en el que es filtra àcid sulfúric diluït obtenint una dèbil solució de sulfat de coure de la qual s'obté el coure càtode per electròlisi, procediment que es denomina procediment SX/EW (Solution Extraction/Electrowinning).
2. O bé, amb el mineral enriquit es prepara una barreja, afegint els fundents necessaris de base sílice per a sulfurs i sulfurs per a òxids, que es fon obtenint el coure blister. Aquest es refina per procediments tèrmics obtenint ànodes de coure que, al seu torn, es refinen mitjançant electròlisi, usant-los al costat de làmines mare de coure com a càtode al medi àcid. Dels fangs es recuperen a més d'or, plata i platí.

Tub de coure

Els tipus de coure usualment obtinguts són els següents:

• Coure tenaç: amb contingut d'oxigen controlat i que es destina a aplicacions elèctriques ja que és coure d'alta conductivitat (>100% IACS).
• Coure desoxidat: normalment no són d'alta conductivitat pel que s'empren en aplicacions on aquesta no és important, com la caldereria.
• Coure exempt d'oxigen: és el de major qualitat, el més car i el menys utilitzat. És d'alta conductivitat.

El coure càtode obtingut mitjançant un o un altre mètode té una puresa entre 99,9% i 99,99% i és l'emprat per a la fabricació dels diferents tipus de coure comercial:

• Lingot fil d'aram de secció trapezoïdal per a laminació i trefilatge.
• Placa per a laminació de xapes o bandes.
• Blocs de secció circular per a punxonat o extrusió seguit de laminació o estirat.

Reciclatge

El coure, com l'alumini, és 100% reciclable sense cap pèrdua de la qualitat. En volum, el coure és el tercer metall més reciclat després del ferro i l'alumini. S'estima que el 80% del coure que mai s'hagi extret de les mines encara està en ús avui. Segons l'informe d'estocs de metalls de l'International Resource Panel, l'estoc global per càpita de coure en ús per la societat és de 35–55 kg. Gran part d'ell es troba en els països més desenvolupats (140–300 kg per càpita) que no pas en els països menys desenvolupats (30–40 kg per càpita).

El procés de reciclatge del coure segueix més o menys els mateixos procediments que el de l'extracció, però requereix menys passos. La ferralla de coure d'alta puresa es fon en un forn i després es redueix i es converteix en productes semiacabats o en lingots; la ferralla de menor puresa es refina per galvanoplàstia en un bany d'àcid sulfúric.

Aplicacions

L'aplicació per excel·lència del coure és com a material conductor (cable elèctric, telefònic, televisió,. ..), a què es destina al voltant del 45% del consum anual de coure. Altres usos són:

• Tubs de condensadors i llanterneria.
• Electroimants.
• Motors elèctrics.
• Interruptors i relés, tubs de buit, magnetró de forns microones.
• S'estén a l'us del coure en circuits integrats en substitució de l'alumini, de menor conductivitat.
• Encunyació de moneda (aliat amb níquel), escultura (estàtua de la Llibertat), construcció de campanes i altres usos ornamentals en aliatges amb zinc (llautó), estany (bronzes) i plata (en joieria).
• Lents de cristall de coure emprades en radiologia per a la detecció de tumors.
• El sulfat de coure (II) (CuSO₄) és el compost de coure de major importància industrial i s'empra com a plaguicida en agricultura (per ensulfatar), en la purificació de l' aigua i com a conservant de la fusta.

Biologia

Aliments rics en coure

El coure és un oligoelement essencial per a moltes formes de vida, entre elles per als humans en què, igual que el ferro (per a l'absorció del qual és necessari), contribueix a la formació de glòbuls vermells i al manteniment dels vasos sanguinis, nervis, sistema immunitari i ossos. El coure es troba en alguns enzims com la citocrom oxidasa, la lisil oxidasa i la superòxid dismutasa i com a element central de la proteïna hemocianina en artròpodes i mol·luscs, equivalent a l'hemoglobina humana, per al transport de l'oxigen.

El coure és transportat en la seva major part pel flux sanguini en una proteïna denominada ceruloplasmina; no obstant quan és absorbit en l'intestí és transportat fins al fetge unit a l'albúmina. No hi ha una quantitat diària recomanada de coure, ja que és molt rar que se'n produeixi una deficiència en la dieta, però s'estima que pot ser adequada per a adults una ingesta de 0,9 mg al dia. El coure es troba en ostres, marisc, llegums, visceres i nous entre altres, a més de l'aigua potable.

El desequilibri de coure ocasiona en l'organisme una malaltia hepàtica coneguda com a malaltia de Wilson, un trastorn hereditari que provoca l'acumulació de coure al fetge i en altres òrgans podent produir hepatitis, alteracions renals i altres trastorns si no rep tractament adequat.

Aliatges de coure amb altres metalls

Els coures dèbilment aliats són aquells que contenen un percentatge inferior al 3% d'algun element afegit per a millorar alguna de les característiques del coure, com la maquinabilitat (facilitat de mecanitzat), resistència mecànica o resistència en calent, conservant l'alta conductibilitat tèrmica i elèctrica del coure. Els elements utilitzats són estany, cadmi, ferro, tel·luri, zirconi, crom i beril·li. Altres aliatges de coure importants són el llautons (zinc), bronze (estany), cuproaluminis (alumini), Cuproníquels (níquel), cuprosilicis (silici) i alpaques (níquel-zinc).

Des del punt de vista físic, el coure pur té un límit d'elasticitat baix (33 MPa) i una duresa escassa (3 en l'escala de Mohs o 50 en l'escala de Vickers). En canvi, unit en un aliatge amb altres elements adquireix característiques mecàniques molt superiors, encara que disminueix la seva conductivitat. Existeix una àmplia varietat d'aliatges de coure, i de les composicions depenen les característiques tècniques que s'obtenen, per la qual cosa s'utilitzen en multitud d'objectes amb aplicacions tècniques molt diverses. El coure fa un aliatge principalment amb els següents elements: Zn, Sn, Al, Ni, Be, Si, Cd, Cr, i altres en menor quantitat.

Segons els fins als quals es destinen a la indústria, es classifiquen en aliatges per forja i en aliatges per moldeig. Per identificar-tenen les següents nomenclatures generals segons la norma ISO 1190-1:1982 o el seu equivalent UNE 37102:1984. Ambdues normes utilitzen el sistema UNS (de l'anglès Unified Numbering System).

Llautó (Cu-Zn)

Gerro egipci de llautó, Museu del Louvre, París.

El llautó és una aliatge de coure (Cu), zinc (Zn) i, en menor proporció, altres metalls. S'obté mitjançant la fusió dels seus components en un gresol o mitjançant la fusió i reducció de menes sulfuroses en un forn de reverbera o de cubilots. En els llautons industrials, el percentatge de Zn es manté sempre inferior al 50%. La seva composició influeix en les característiques mecàniques, la fusibilitat i la capacitat de conformació per fosa, forja i mecanitzat. En fred, els lingots obtinguts es deformen plàsticament produint làmines, varetes o es tallen en tires susceptibles d'estirar per fabricar filferros. La seva densitat depèn de la seva composició i generalment oscil·la entre 8,4 g/cm3 i 8,7 g/cm3.

Les característiques dels llautons depenen de la proporció d'elements que intervinguin en l'aliatge de tal manera que alguns tipus de llautó són mal·leables només en fred, altres exclusivament en calent, i alguns no ho són a cap temperatura. Tots els tipus de llautons es tornen trencadissos quan s'escalfen a una temperatura propera al punt de fusió.

El llautó és més dur que el coure, però fàcil de mecanitzar, gravar i fondre. És resistent a l'oxidació, a les condicions salines i és mal·leable, per la qual cosa pot ser laminat en planxes fines. La seva mal·leabilitat varia amb la temperatura i amb la presència, fins i tot en quantitats mínimes, d'altres metalls en la seva composició.

Una petita aportació de plom en la composició del llautó millora la maquinització perquè facilita la fragmentació dels encenalls en el mecanitzat. El plom també té un efecte lubricant pel seu baix punt de fusió, el que permet alentir el desgast de l'eina de tall.

El llautó admet pocs tractaments tèrmics i únicament es realitzen recuits d'homogeneïtzació i recristalització. El llautó té un color groc brillant, semblant a l'or, característica que és aprofitada en joieria, especialment en bijuteria, i en el galvanitzat d'elements decoratius. Les aplicacions dels llautons abasten altres camps molt diversos, com armament, caldereria, soldadura, fabricació de filferros, tubs de condensadors i terminals elèctrics. Com que no és atacat per l'aigua salada, s'usa també en les construccions de vaixells i en equips pesquers i marins.

El llautó no produeix espurnes per impacte mecànic, una propietat atípica en els aliatges. Aquesta característica converteix el llautó en un material important en la fabricació d'envasos per a la manipulació de compostos inflamables, raspalls de neteja de metalls i en parallamps.

Bronze (Cu-Sn)

David nu, una estàtua de bronze

Les aliatges en la composició predominen el coure (Cu) i l'estany (Sn) es coneixen amb el nom de bronze i són conegudes des de l'antiguitat. Hi ha molts tipus de bronzes que contenen a més altres elements com alumini, beril·li, crom o silici. El percentatge d'estany en aquestes aliatges està comprès entre el 2 i el 22%. Són de color groguenc i les peces foses de bronze són de millor qualitat que les de llautó, però són més difícils de mecanitzar i més cares.

La tecnologia metal·lúrgica de la fabricació de bronze és una de les fites més importants de la història de la humanitat ja que va donar origen a l'anomenada Edat de Bronze. El bronze va ser la primera aliatge fabricada voluntàriament per l'ésser humà: es realitzava barrejant el mineral de coure (calcopirita, malaquita, etc.) I el d'estany (casiterita) en un forn alimentat amb carbó vegetal. L'anhídrid carbònic resultant de la combustió del carbó, reduïa els minerals de coure i estany a metalls. El coure i l'estany que es fonen, formaven un aliatge amb un en pes d'estany que oscil·lava entre un 5% i un 10%.

El bronze s'empra especialment en aliatges conductores de la calor, en bateries elèctriques i en la fabricació de vàlvules, canonades i unions de fontaneria. Algunes aliatges de bronze s'usen en unions lliscants, com coixinets i descansos, discs de fricció; i altres aplicacions on es requereix alta resistència a la corrosió com rodet de turbines o vàlvules de bombes, entre altres elements de màquines. En algunes aplicacions elèctriques és utilitzat en ressorts.

Alpaca (Cu-Ni-Zn)

Oueres d'alpaca

Les alpaques o plates alemanyes són aliatges de coure, níquel (Ni) i zinc (Zn). en una proporció de 50-70% de coure, 13-25% de níquel, i del 13-25% de zinc. Les seves propietats varien de forma contínua en funció de la proporció d'aquests elements en la seva composició, passant de màxims de duresa a mínims de conductivitat Aquestes aliatges tenen la propietat de rebutjar els organismes marins (antifouling). Si a aquestes aliatges de coure-níquel-zinc, se'ls afegeixen petites quantitats d'alumini o ferro, constitueixen aliatges que es caracteritzen per la seva resistència a la corrosió marina, per la qual cosa s'utilitzen àmpliament en la construcció naval, principalment en els condensadors i canonades, així com en la fabricació de monedes i de resistències elèctriques.

Les aliatges d'alpaca tenen una bona resistència a la corrosió i bones qualitats mecàniques. La seva aplicació s'abasta materials de telecomunicacions, instruments i accessoris de fontaneria i electricitat, com aixetes, abraçadores, molls, connectors. També s'utilitza en la construcció i ferreteria, per a elements decoratius i en les indústries químiques i alimentàries, a més de materials de vaixelles i orfebreria.

Monel

El monel és un aliatge que s'obté directament dels minerals canadencs, i té una composició de Cu = 28.-30.%, Ni = 66-67%, Fe = 3-3,5%. Aquest material té una gran resistència als agents corrosius i a les altes temperatures.

Platinoide

El platinoide és un metall blanc compost de 60% de coure, 14% de níquel, 24% de zinc i de 1.-2.% de tungstè.

Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Coure

• Informació sobre el coure al web de la Universitat de Barcelona (català)
• Informació sobre el coure a l'XTEC (català)
• Los Alamos National Laboratory - Coure (en anglès)
• WebElements.com - Coure (en anglès)
• EnvironmentalChemistry.com - Coure (en anglès)
• Síndrome tòxic del Coure (en anglès)
• La pàgina del coure (en anglès)
• Preu actual del coure (en anglès)

Vegeu també

• Metall Muntz